Различия в экспрессии генов крови у пациентов с различной степенью тяжести COVID-19

23 сентября 2021 г

Заражение тяжелым острым респираторным синдромом коронавируса 2 (SARS-CoV-2) вызывает заболевание коронавируса в 2019 году (COVID-19), но клинические проявления сильно варьируют. В то время как некоторые люди остаются бессимптомными, у других проявляются легкие гриппоподобные симптомы, а у некоторых возникает серьезное опасное для жизни заболевание, требующее искусственной вентиляции легких и интенсивной терапии. Было зарегистрировано несколько смертей из-за COVID-19. Почему есть разница в серьезности? Почему разные люди по-разному реагируют на одну и ту же инфекцию?

Новое исследование, опубликованное на сервере предварительной печати medRxiv * и в настоящее время проходящее рецензирование, направлено на то, чтобы ответить на этот вопрос с помощью транскриптомики цельной крови людей с различной степенью тяжести COVID-19. Транскриптомика, выполненная секвенированием РНК, дает представление о генах, экспрессируемых в клетке в данный момент времени. Он дает анализ всех молекул РНК в клетке, в данном случае цельной крови.

Study: Characterisation of the blood RNA host response underpinning severity in COVID-19 patients. Image Credit: Peddalanka Ramesh Babu/ Shutterstock0 Исследование: Характеристика ответа хозяина РНК крови, лежащего в основе тяжести у пациентов с COVID-19. Изображение предоставлено: Педдаланка Рамеш Бабу / Shutterstock

Транскриптомика цельной крови

Пациенты с инфекционными заболеваниями и воспалительными состояниями были проанализированы с использованием транскриптомного профилирования цельной крови. Это помогло понять динамику инфекционных заболеваний и вариации реакции хозяина на различные патогены и различную тяжесть заболевания. Это также помогло выявить биомаркеры инфекции.

Несколько исследований транскриптомики цельной крови от людей, инфицированных SARS-CoV-2, уже опубликованы. Тем не менее, нет данных о транскриптомных профилях от лиц с различной степенью тяжести COVID-19.

Проект GEN-COVID

Проект GEN-COVID возглавляет доктор. Ф. Мартинон-Торрес и доктор. Антонио Салас Эллакуариага из Исследовательской группы по генетике, вакцинам, инфекциям и педиатрии (GENVIP), Больница Clinico Universitario de Santiago, Испания. Это исследование с национальной и международной интеграцией, целью которого является оценка влияния генетических факторов на инфекцию SARS-CoV-2. Одной из целей проекта является изучение дифференциальных моделей экспрессии в различных образцах хоста, особенно при идентификации транскриптомических подписей.

Дизайн исследования

В этом исследовании приняли участие взрослые пациенты с COVID-19 из исследовательской группы GEN-COVID. Участники были разделены на три группы – легкое, умеренное или тяжелое заболевание. Пациенты с легкими симптомами всегда были амбулаторными пациентами с посещаемостью отделения неотложной помощи в качестве потолка оказания медицинской помощи. Пациенты, отнесенные к категории умеренных, были госпитализированы, и терапия в палате была потолком медицинской помощи с поддерживающей терапией, ограниченной доставкой кислорода. Под тяжелой категорией пациенты были госпитализированы в отделение интенсивной терапии в любое время в течение всего периода их заболевания. Им необходимо было оказывать поддерживающую помощь, включая кислород с высоким расходом, неинвазивную вентиляцию (NIV), инвазивную вентиляцию, инотропную поддержку, заместительную терапию почек или экстракорпоральную мембранную оксигенацию (ECMO). Тяжелая категория также включала пациентов, которые умерли.

РНК-секвенирование

Связанные истории

  • Мог бы мониторинг головных болей после вакцинации COVID-19 помочь выявить редкие случаи церебрального венозного тромбоза?
  • Первая доза вакцины против мРНК COVID-19 (BNT162b2) снижала уровни полиП тромбоцитов у молодых женщин
  • Кормящие женщины и их дети: результаты после вакцинации мРНК COVID-19

Вся кровь была собрана у участников во время набора для секвенирования РНК.

Эти данные секвенирования РНК использовались для:

  1. Оцените фракции иммунного типа и сравните три категории пациентов.
  2. Сравните влияние иммуномодулирующего лечения на транскриптом пациентов с умеренной COVID-19, получающих стероиды, с пациентами с умеренной COVID-19, не получающими стероиды
  3. Анализировать дифференциальную экспрессию РНК в группах тяжести COVID-19. Это были парные сравнения – умеренные против. мягкий, тяжелый против. мягкий и тяжелый против. умеренный.
  4. Анализируйте обогащение пути между вышеупомянутыми парами. Анализ обогащения путей помогает идентифицировать биологические пути, обогащенные в списке выраженных РНК. Это дает биологическое понимание функциональных ролей этих РНК.

Всего было проанализировано 55 пациентов с COVID-19 с 19 легкими, 26 умеренными и 26 тяжелыми заболеваниями.

Транскриптомические различия

Пропорции различных иммунных клеток, таких как Т-клетки CD4, Т-клетки CD8, нейтрофилы, моноциты и клетки естественного убийцы (NK), значительно различались между различными сравнениями парной серьезности. Пропорции В-клеток оставались неизменными между группами. Уровни Т-клеток CD4, Т-клеток CD8 и NK-клеток снижаются с увеличением степени тяжести, в то время как оценки нейтрофилов увеличиваются с выраженностью.

Контрастирование тяжелой категории с умеренной или легкой категорией также выявило подавление многих троп, связанных с Т-клетками.

Были значительные транскриптомические различия между пациентами, которые получали стероиды против. те, кто этого не сделал. Следовательно, иммуномодулирующее лечение оказывает значительное влияние на экспрессию генов.

Наблюдалась повышенная регуляция генов и путей, связанных с воспалительным иммунным ответом, по мере увеличения тяжести. Примечательно, что пути, связанные с нейтрофильным и макрофаговым иммунитетом, были усилены. И наоборот, пути, связанные с Т-клеточным иммунитетом, были подавлены. Многие пути, связанные с иммунной системой, были усилены с увеличением тяжести, особенно воспалительные иммунные пути. Пути, связанные с активацией макрофагов, были идентифицированы с возрастающей серьезностью. Кроме того, гены иммуноглобулина были усилены с возрастающей степенью тяжести.

Ограничения исследования

Возможно, что некоторые из наблюдаемых различий могут быть связаны с возрастом, а не серьезностью. Из-за скромного размера выборки сложно сделать обобщения.

Последствия исследования

Это исследование улучшит наше понимание хода заболевания. Это также поможет определить улучшенные методы лечения и помочь в профилактике тяжелой COVID-19.

*Важное уведомление

medRxiv публикует предварительные научные отчеты, которые не являются рецензируемыми и, следовательно, не должны рассматриваться как убедительные, руководящие клинической практикой / поведением, связанным со здоровьем, или рассматриваться как установленная информация.

Источник:

  • Проект GEN-COVID. https://www.gencovid.eu/

Ссылка на журнал:

  • Джексон Х, Калле ИР, Бродерик С и др. Характеристика ответа хозяина РНК крови, лежащего в основе тяжести у пациентов с COVID-19. medRxiv. Январь 2021: 2021.09.16.21263170. doi: 10.1101 / 2021.09.16.21263170.

Взято из источника news-medical.net

Возможно вам понравится

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *